[发明专利]镍类合金的新用途

说明书

本公开内容涉及由铝合金化的镍类材料制造的部件在熔盐环境、尤其是碳酸盐环境中的用途。

技术领域

本公开内容涉及由镍类合金制造的部件在熔盐混合物环境、尤其是碳酸盐混合物环境中的用途。

背景技术

在可再生能源领域内，聚光太阳能(CSP)与例如光伏方法相比一直处于开发阶段。这主要是由于难以获得足够好的能量效率以及缺乏良好的蓄热介质的供应。然而，研究表明，盐熔体可以充当良好的蓄热介质并且一种建议的介质是钠-钾硝酸盐混合物，通常称为“太阳盐”。这些太阳盐最严重的问题是它们会在超过约550℃的温度下分解，进而导致设备中使用的部件腐蚀。由于存在这些腐蚀问题，因此最近开发了其它的盐混合物。这些盐混合物更稳定并且是以碳酸盐、通常是锂-钠-和钾-碳酸盐(LiNaK；Li₂CO₃-Na₂CO₃-K₂CO₃)为基础的。尽管这些盐混合物更稳定，但已经表明它们的腐蚀性更强，并且迄今为止对这些盐混合物进行的关于腐蚀的研究没有提供任何有希望的结果。

因此，本公开内容的方面是提供一种针对上述问题的解决方案或至少减轻上述问题的方案。

发明内容

本公开内容涉及由弥散强化(dispersion strengthened)镍类合金制造的部件在熔融碳酸盐混合物环境中的用途，所述镍类合金按重量％(wt％)计包含：

选自由Ta、Zr、Hf、Ti和Nb组成的

组中的一种或多种元素 0.25～2.5；

选自由REM组成的组中的一种或多种元素 最大0.5；

余量为Ni和通常存在的杂质。

本发明人惊奇地发现，在熔融碳酸盐混合物环境中，即使在高达750℃的温度下，由以特定范围包含特定元素的铝氧化物形成性镍类合金制造的部件将比其它材料具有更优异的腐蚀性能。

附图说明

图1显示了样品A暴露后的横截面。该横截面显示了下面具有本体(bulk)材料的表面层。样品A是根据本公开内容的合金；

图2显示了样品B暴露后的横截面。该横截面显示了下面具有本体材料的样品的表面层；

图3显示了样品C暴露后的横截面。该横截面显示了下面具有本体材料的样品的表面层；

图4A显示了样品D暴露后的横截面。该横截面显示了下面具有本体材料的样品的表面层；

图4B显示了样品D暴露后的横截面。该横截面显示了样品中在表面下的具有析出物的区域。

具体实施方式

令人惊讶地发现，包含与铝合金化的特定镍类合金的部件在包含碳酸盐的盐熔体混合物中不会腐蚀。因此，如上文或下文中所限定的本镍类合金是氧化铝形成性镍类合金，其已被证明能够在750℃的温度下在纯CO₂下在熔融碳酸盐混合物、例如LiNaK碳酸盐混合物中形成保护性氧化铝并保持。

所述镍类合金按重量％(wt％)计具有如下组成：

选自由Ta、Zr、Hf、Ti和Nb组成的

组中的一种或多种元素 0.25～2.5；

选自由稀土金属(REM)组成的组中

的一种或多种元素 最大0.5；